《电力电子技术仿真实验--ppt课件讲课讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力电子技术仿真实验--ppt课件讲课讲稿.ppt（44页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、电力电子技术仿真实验-ppt课件 利利用用Matlab/Simulink软软件件对对电电力力电电 子子 变变 流流 技技 术术（AC-DC、DC-AC、DC-DC、AC-AC）电电路路进进行行建建模模与与仿仿真研究。真研究。仿真实验的要求仿真实验的要求 Matlab是是由由美美国国的的Clever Moler博博士士于于1980年年开开发发的的。设设计计者者的的初初衷衷是是为为了了解解决决 线线性性代代数数课课程程中中的的矩矩阵阵运运算算问问题题，故故取取名名Matlab，即即Matrix Laboratory（矩矩阵阵实实验验室）的意思。室）的意思。MatlabMatlab介绍介绍 Matl
2、ab是是一一种种直直译译式式的的高高级级语语言言，不不需需要要编编译译，较较其其他他程程序序设设计计语语言言易易学学，它它的的学学习习难难点点在在于于它它有有大大量量函函数数，这这些些Matlab函函数数仅仅基基本本部部分分就就有有700多多个个，其其中中常常用用的的就就有有200300个，掌握和记忆比较困难。个，掌握和记忆比较困难。MatlabMatlab介绍介绍 Matlab的的功功能能非非常常强强大大，可可用用于于工工业业研研究究与与开开发发，线线性性代代数数、数数值值分分析析和和科科学学计计算算方方面面的的教教学学与与研研究究，电电子子学学、控控制制理理论论和和物物理理学学等等工工程程
3、和和科科学学学学科科方方面面的的教教学学与与研研究究，以以及及经经济济学学、化化学学和和生生物物学学等等计计算算问问题题的的教教学学与研究。与研究。MatlabMatlab介绍介绍 Simulink是是基基于于框框图图的的仿仿真真平平台台，它它挂挂接接在在Matlab环环境境下下，以以直直观观的的模模块块框框图图进进行行仿仿真真和和计计算算。在在Simulink中中提提供供了了各各种种仿仿真真工工具具，尤尤其其是是它它不不断断扩扩展展的的、内内容容丰丰富富的的模模块块库库（Simulink Library Browser），为为系系统统的的仿真提供了极大便利。仿真提供了极大便利。Simulin
4、kSimulink介绍介绍 SimulinkSimulink操作操作 启动启动Simulink：单机：单机MATLAB Command窗口窗口 工具条上的工具条上的 Simulink图标或者图标或者 在在MATLAB命令窗口输入命令窗口输入 Simulink，即弹出窗口界面。，即弹出窗口界面。打开空白模型窗口：打开空白模型窗口：File:NewModel 建立建立Simulink仿真模型：在常用子模块中选取仿真模型：在常用子模块中选取 所需要的模块，并调所需要的模块，并调 整位置以及连线。整位置以及连线。SimulinkSimulink操作操作 设置仿真参数，进行仿真：设置仿真参数，进行仿真：
5、双击模块即可以设置相关参数，在模型窗口选双击模块即可以设置相关参数，在模型窗口选 取菜单取菜单Simulation:Start,仿真开始，至设置的仿仿真开始，至设置的仿 真终止时间，仿真结束。仿真过程中要终止仿真终止时间，仿真结束。仿真过程中要终止仿 真可以选择真可以选择Stop。也可点击窗口中的。也可点击窗口中的 开始或开始或 停止。停止。输出仿真结果输出仿真结果1.模块的提取：模块的提取：Simulink对对系系统统进进行行仿仿真真，第第一一步步就就是是将将所所需需模模块块从从模模型型库库中中提提取取出出来来，并并放放到到Simulink的的仿仿真真平平台台上上去去，方法如下：方法如下：鼠
6、标单击选择模块，右键选择鼠标单击选择模块，右键选择“Add to 文件名文件名”鼠标左键将模块拖拽到鼠标左键将模块拖拽到Simulink平台，之后松开鼠标平台，之后松开鼠标 SimulinkSimulink基本操作基本操作2.模块的转向：模块的转向：为为了了能能够够顺顺序序连连接接功功能能模模块块的的输输入入和和输输出出端端，功功能能模模块有时需要旋转。在块有时需要旋转。在Format菜单选择菜单选择Rotate中中Clockwise(Ctrl+R)顺时针旋转顺时针旋转90 Counterclockwise(Ctrl+Shift+R)逆时针旋转逆时针旋转90 SimulinkSimulink基
7、本操作基本操作3.模块的连接：模块的连接：将将光光标标箭箭头头指指向向模模块块的的输输出出端端，变变成成“+”之之后后按按鼠鼠标标左左键键，拖拖拽拽“+”到到另另一一个个模模块块的的输输入入端端后后松松开开鼠鼠标标左左键键，在在模模块块的的输输出出端端和和输输入入端端之之间间就就实实现现了了带带箭箭头的连线，并且箭头指示了信号的流向头的连线，并且箭头指示了信号的流向 SimulinkSimulink基本操作基本操作4.模块参数设置：模块参数设置：SimulinkSimulink基本操作基本操作1.输入信号源模块库（输入信号源模块库（Sources）该该模模块块库库包包含含了了可可向向仿仿真真模
8、模型型提提供供信信号号的的模模块块，它它没没有输入口，但至少有一个输出口。有输入口，但至少有一个输出口。SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 SimulinkSimulink常用子模块常用子模块2.接收模块库（接收模块库（Sinks）显示输出显示输出 SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 SimulinkSimulink常用子模块常用子模块Scope_示波器 SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 SimulinkSimulink常用子模块常
9、用子模块 SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 此外，在此外，在scope模块中的坐标系中单击模块中的坐标系中单击鼠标右键，选择弹出菜单中坐标系属性设鼠标右键，选择弹出菜单中坐标系属性设置命令，将弹出图置命令，将弹出图5所示的坐标系属性设所示的坐标系属性设置对话框。用户可以对置对话框。用户可以对scope模块的坐标系模块的坐标系标题与显示信号范围进行合适的设置，以标
10、题与显示信号范围进行合适的设置，以满足仿真输出结果显示的重要。满足仿真输出结果显示的重要。SimulinkSimulink常用子模块常用子模块3.连续系统模块库（连续系统模块库（Continuous）该模块库包含描述线性函数的模块。该模块库包含描述线性函数的模块。SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 SimulinkSimulink常用子模块常用子模块4.数学运算模块库（数学运算模块库（Math Operations）
11、该模块库包含描述线性函数的模块。该模块库包含描述线性函数的模块。SimulinkSimulink常用子模块常用子模块5.信号路线模块库（信号路线模块库（Signal Routing）6.电力系统模块库（电力系统模块库（Sim Power Systems）该模块库包含电器网络中常见的元器件和设备。该模块库包含电器网络中常见的元器件和设备。SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 Sim Power Systems中的电力电子器件中的电力电子器件包含常用的电力电子元器件和电气电子组件包含常用的电力电子元器件和电气电子组件如：二极管如：二极管Diode、MOSFET、IGBT、GTO、不
12、不控控整整流流桥桥、两两电电平平通通用用桥桥式式电电路路、三三电电平平桥式电路等。桥式电路等。SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 IGBT（绝绝缘缘栅栅双双极极型型晶晶体体管管）是是一一种种全全控控器器件件，门门极极为为电电压压信信号号（仿仿真真时时不不区区分分电电压压控控制制性性和和电电流流控控制制型型），是是目目前前市市场场应应用用的的主主流流半半导导体体器器件件。模模型型内内部部与与伏伏安安特特性性如如下：下：SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 其中其中c为集电极，为集电极，e为发射极，为发射极，g为栅极也叫门极。为栅极也叫门极。当当集集射射极极间间电
13、电压压为为正正并并大大于于Vf（VceVf）且且门门极极信信号号Vg大大于于零零时时，器器件件导导通通。实实际际应应用用中中一一般般要要求求Vg为为10-15V。当当集集射射极极间间电电压压小小于于Vf（VceVf）且且门门极极信信号号Vg等等于于零零时时，器器件件关关断断。实实际际应应用用中中Vg为为一一个个稳稳定定的的负值（如负值（如-10V）使得）使得IGBT关断。关断。SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 1.内部电阻，主要导通时起作用内部电阻，主要导通时起作用2.内内部部电电感感，Ron与与Lon不不能能同同时时为为0。大多数应用。大多数应用Lon设为设为03.器件图
14、中器件图中Vf：模拟导通压降：模拟导通压降4.电电流流下下降降时时间间（从从最最大大值值下下降降到到10%时的时间）时的时间）5.电电流流拖拖尾尾时时间间（电电流流从从最最大大值值的的10%下降到下降到0的时间）的时间）6.初始电流，通常选初始电流，通常选07.缓冲电路电阻缓冲电路电阻8.缓冲电路电感缓冲电路电感二二极极管管是是一一个个不不可可控控的的单单向向导导通通二二端端期期间间，其其导导通通和和关关断断完完全全由由外外电电路路决决定定，即即承承受受正正向向电电压压（Vak0）时时开开始始导导通通，流流过过电电流流为为0时关断。器件模型内部结构与伏安特性如下：时关断。器件模型内部结构与伏安
15、特性如下：SimulinkSimulink常用子模块常用子模块其其 参参 数数 设设 置置 与与IGBT类类似似，其其仿仿真真中中不不考考虑虑导导通通时时的的泄泄漏漏电电流流和和反向恢复特性反向恢复特性 SimulinkSimulink常用子模块常用子模块 SimulinkSimulink常用子模块常用子模块7.控制模块库控制模块库PWM发生器发生器PWM Gennerator是一个多功能模块，可以是一个多功能模块，可以为为GTO、IGBT等自关断器件提供门极驱动等自关断器件提供门极驱动PWM新号，其新号，其PWM产生机制是正弦脉宽产生机制是正弦脉宽调制，即调制，即SPWM。SimulinkS
16、imulink常用子模块常用子模块1.选择不同的发生器模式选择不同的发生器模式2.SPWM三角载波频率三角载波频率3.是否选用内部调制信号是否选用内部调制信号4.调调制制度度，即即调调制制波波基基波波的的最大值最大值5.调制波基波频率调制波基波频率6.调制波基波相位调制波基波相位 SimulinkSimulink常用子模块常用子模块可编程控制器可编程控制器1.输输出出信信号号改改变变输输出出值值的的时时间间，时时间间长长度度应应与与Amplitude长长度度一致一致2.输出信号的值输出信号的值此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢